JP2013532212A - Improvement of composite materials - Google Patents

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Abstract

液体状硬化性樹脂と、100℃超の融点を有する硬化剤とをブレンドして、硬化性樹脂と硬化剤の液体状ブレンドを形成するステップ、ブレンドされた硬化性樹脂と硬化剤に対して構成繊維配列体の少なくとも一部分を含漬して、硬化性複合材料を形成し、その後、該複合材料を、3絶対バール以下の圧力において高温にさらして、硬化複合材料を形成するステップを含む、硬化複合材料の製造方法。  Blending a liquid curable resin and a curing agent having a melting point greater than 100 ° C. to form a liquid blend of the curable resin and the curing agent, configured for the blended curable resin and the curing agent Curing, comprising impregnating at least a portion of the fiber array to form a curable composite material, and then subjecting the composite material to an elevated temperature at a pressure of 3 absolute bar or less to form a cured composite material; A method for producing a composite material.

Description

本発明は、複合材料の製造の改善に特に関するが、航空宇宙用構造体内への応用に専用のものではない。   The present invention is particularly concerned with improving the manufacture of composite materials, but is not dedicated to application in aerospace structures.

複合材料は、特に、非常に低い物質密度において優れた機械的特性を実現する上で、従来の建築資材を上回る、十分実証された利点を有する。その結果、このような材料の使用は益々広範になってきており、それらの応用分野は、「工業」や「スポーツ及びレジャー」から高性能の航空宇宙用部品にまで及ぶ。   Composite materials have well-proven advantages over conventional building materials, especially in achieving excellent mechanical properties at very low material densities. As a result, the use of such materials has become increasingly widespread, and their fields of application range from “industrial” and “sports and leisure” to high performance aerospace components.

プリプレグは、エポキシ樹脂などの樹脂に含漬された繊維配列体を含んでおり、上述の複合材料の生産において幅広く使用されている。典型的には、数枚のこのようなプリプレグは、所望に応じて「レイアップ」され、得られたラミネートは、典型的には高温にさらされることによって硬化して、硬化複合体ラミネートを生成する。   The prepreg includes a fiber array impregnated in a resin such as an epoxy resin, and is widely used in the production of the composite material described above. Typically, several such prepregs are “laid up” as desired, and the resulting laminate is typically cured by exposure to elevated temperatures to produce a cured composite laminate. To do.

このような硬化複合材料は、ある程度の内包ガス、又は多孔度を必然的に有し、これにより、該材料の機械的強度が低下し得る。例えば、気泡は、樹脂の製造工程において生じ得るし、繊維の含漬が不完全になることもあり得るし、両方とも、多孔度の存在につながる。   Such cured composites necessarily have some degree of encapsulated gas, or porosity, which can reduce the mechanical strength of the material. For example, air bubbles can occur in the resin manufacturing process, fiber impregnation can be incomplete, and both lead to the presence of porosity.

硬化の発生を可能にするため、樹脂の中に、該樹脂上の官能基と反応して架橋を形成することにより硬化機能を付与する硬化剤を取り込ませる。このような硬化剤は通常、熱的ハザードを阻止し、それにより、該樹脂と硬化剤の間の尚早反応(premature reaction)が起きないようにするために、低温において硬化性樹脂とブレンドされる。硬化剤の選定は、硬化樹脂の機械的特性を強く左右する。   In order to allow curing to occur, a curing agent that imparts a curing function by reacting with a functional group on the resin to form a crosslink is incorporated into the resin. Such curing agents are typically blended with curable resins at low temperatures to prevent thermal hazards and thereby prevent premature reaction between the resin and the curing agent. . The selection of the curing agent strongly affects the mechanical properties of the cured resin.

航空宇宙用途では、複合材料は多孔度及び機械的強度に関した極めて厳密な要件を満たさなければならない。このため、航空宇宙用複合体の硬化は、ほとんどオートクレーブ硬化によってのみ実施されている。このような硬化は高い圧力と温度において実施され、多孔度が非常に低くなり、したがって良好な機械的特性が生じる傾向がある。高い圧力により、いかなる内包ガスも溶液状にならざるを得ず、その結果、硬化中の複合材料が本質的に無空隙状態を維持すると考えられている。   For aerospace applications, composite materials must meet very strict requirements regarding porosity and mechanical strength. For this reason, aerospace composites are mostly cured only by autoclave curing. Such curing is carried out at high pressures and temperatures, and the porosity is very low and therefore tends to produce good mechanical properties. It is believed that due to the high pressure, any encapsulated gas must be in solution, with the result that the composite material being cured remains essentially void-free.

しかしながら、オートクレーブ硬化は、稼働するのに費用及び時間がかかる。それゆえ、航空宇宙用品質の複合材料を脱オートクレーブで硬化させる方法が探求されてきた。   However, autoclave curing is expensive and time consuming to operate. Therefore, methods have been sought for curing aerospace quality composites by deautoclaving.

本発明は、上記で規定された課題を軽減するか又は少なくとも回避すること、及び/又は、全般的に改善を提供することを目的としている。   The present invention aims to reduce or at least avoid the problems defined above and / or provide improvements in general.

本発明によれば、添付の請求項のいずれか一項で規定された方法、材料及び使用が提供される。   According to the present invention there is provided a method, material and use as defined in any one of the appended claims.

本発明は、硬化複合材料の製造方法に関し、該方法は、液体状硬化性樹脂と、100℃を超える融点を有する硬化剤とをブレンドして、硬化性樹脂と硬化剤の液体状ブレンドを形成するステップ、ブレンドされた硬化性樹脂と硬化剤に対して構成繊維配列体の少なくとも一部分を含漬して、硬化性複合材料を形成し、その後、該複合材料を3.0絶対バール以下の圧力において高温にさらして硬化させ、硬化複合材料を形成するステップを含む。   The present invention relates to a method for producing a curable composite material, which blends a liquid curable resin and a curing agent having a melting point greater than 100 ° C. to form a liquid blend of the curable resin and the curing agent. Step, impregnating at least a portion of the constituent fiber array to the blended curable resin and curing agent to form a curable composite material, after which the composite material is at a pressure of 3.0 absolute bar or less And curing at high temperature to form a cured composite material.

良好な機械的特性を硬化材料に付与すると知られている硬化剤を採用した場合、許容されない多孔度が生じることが判明した。しかしながら、発明者らは、航空宇宙用品質の機械的特性及び多孔度を有する複合材料が、オートクレーブ硬化の使用なしで調製できることを見いだした。これは、良好な機械的性能を付与すると知られている高融点を有する硬化剤を選択し、それを、硬化性樹脂が液体であり、且つ、硬化剤が該液体樹脂中に溶解して、均一な液体状ブレンドを形成する温度において、該樹脂とブレンドすることによって実現される。   It has been found that when a curing agent known to impart good mechanical properties to the cured material is employed, unacceptable porosity occurs. However, the inventors have found that composite materials having aerospace quality mechanical properties and porosity can be prepared without the use of autoclave curing. This selects a curing agent with a high melting point known to confer good mechanical performance, where the curable resin is liquid and the curing agent dissolves in the liquid resin, This is accomplished by blending with the resin at a temperature that forms a uniform liquid blend.

好ましい一実施形態では、硬化剤は、70から220℃までの範囲、好ましくは70から220℃までの範囲、より好ましくは90から200℃までの範囲、さらにより好ましくは100から180℃までの範囲、最も好ましくは120から180℃までの範囲、又は前述の範囲の組合せの融点を有する。融点は、ASTM D3418に従ったDSC(示差走査熱量測定:Differential Scanning Calorimetry)によって測定される。   In one preferred embodiment, the curing agent is in the range of 70 to 220 ° C, preferably in the range of 70 to 220 ° C, more preferably in the range of 90 to 200 ° C, and even more preferably in the range of 100 to 180 ° C. Most preferably has a melting point in the range from 120 to 180 ° C., or a combination of the foregoing ranges. The melting point is measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry) according to ASTM D3418.

好ましい一実施形態では、上記固体状硬化剤の粒度は小さく、典型的には、0.01ミクロンから5mmまでの範囲、より好ましくは0.1ミクロンから1mmまでの範囲、より好ましくは0.5 ミクロンから0.5mmまでの範囲、さらにより好ましくは1ミクロンから0.1mmまでの範囲、最も好ましくは10ミクロンから0.1 mm及び/又は前述の範囲の組合せである。粒度は、プラスチック材料の粒度(ふるい分析)用のASTM D1921−06el標準試験法(方法A)によって測定した粒度分布に由来する。より小さな粒子には、より素早く溶解し、それによりブレンダー内での滞留時間が短縮されて、ブレンダーの中を通る樹脂の流れが増大するという利点がある。これにより、次いで、ブレンドの発熱エネルギーの非制御放出、及びブレンド後の樹脂の活性低下のリスクが軽減される。ブレンダーが押出機である場合、この結果として押出機が短くなり、これにより、処理装置のコストが低下されるようになる。   In a preferred embodiment, the solid curing agent has a small particle size, typically in the range of 0.01 microns to 5 mm, more preferably in the range of 0.1 microns to 1 mm, more preferably 0.5. The range from micron to 0.5 mm, even more preferably from 1 micron to 0.1 mm, most preferably from 10 micron to 0.1 mm and / or combinations of the foregoing ranges. The particle size is derived from the particle size distribution measured by ASTM D1921-06el standard test method (Method A) for the particle size (sieving analysis) of plastic materials. Smaller particles have the advantage that they dissolve faster and thereby reduce the residence time in the blender and increase the flow of resin through the blender. This in turn reduces the risk of uncontrolled release of the exothermic energy of the blend and reduced resin activity after blending. If the blender is an extruder, this results in a shorter extruder, which reduces the cost of the processing equipment.

高温でのブレンドにより樹脂中への硬化剤の溶解を起こし、続いて、そのブレンドを冷却した後には、ブレンドが強化樹脂を形成し、これは、繊維配列体と組み合わせて成型材料を実現するのに適している。   After high temperature blending causes dissolution of the curing agent in the resin, and subsequently cooling the blend, the blend forms a reinforced resin that, in combination with the fiber array, provides a molding material. Suitable for

硬化剤は、100℃より高い融点を有するものならば、当分野で公知な幅広い種類の適切な材料から選択できる。より高い融点の硬化剤を選択した場合にはより優れた機械的性能を実現でき、したがって、120℃より高い融点が好ましく、より好ましくは、融点は140℃より高い。   As long as the curing agent has a melting point higher than 100 ° C., it can be selected from a wide variety of suitable materials known in the art. Better mechanical performance can be achieved if a higher melting point curing agent is selected, and therefore a melting point higher than 120 ° C. is preferred, more preferably the melting point is higher than 140 ° C.

適切な硬化剤は例として、ジアミノジフェニルスルホン例えば3,3’DDS及び4,4’DDS、ビス−アミノフェニルフルオレン例えば9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−クロロ−4−アミノフェニル)フルオレン、3,4’−オキシジアニリン、4,4’−ジアミノベンゾイルアニリド、1,3’−ビス(4−アミノフェノキシル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4−アミノフェニル4−アミノベンゾエート、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4−4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾフェノン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニルスルホンが挙げられる。   Suitable curing agents include, by way of example, diaminodiphenyl sulfones such as 3,3 ′ DDS and 4,4 ′ DDS, bis-aminophenyl fluorene such as 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3 -Chloro-4-aminophenyl) fluorene, 3,4'-oxydianiline, 4,4'-diaminobenzoylanilide, 1,3'-bis (4-aminophenoxyl) benzene, 1,4-bis (4 -Aminophenoxy) benzene, 4-aminophenyl 4-aminobenzoate, bis (4-aminophenyl) terephthalate, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,5-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4-4 -Bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) benzophenone, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, 4,4'diaminodiphenyl ether, bis (4- (4 -Aminophenoxy) phenylsulfone.

最も好ましい硬化剤は、ジアミノジフェニルスルホン、例えば3−3’DDS(融点 172℃)及び4−4’DDS(融点176℃)である。   The most preferred curing agents are diaminodiphenyl sulfones, such as 3-3'DDS (melting point 172 ° C) and 4-4'DDS (melting point 176 ° C).

硬化性樹脂は、例えばエポキシ又はイソシアネートから選択してもよく、好ましくは、硬化性樹脂はエポキシ樹脂である。   The curable resin may be selected from, for example, epoxy or isocyanate, and preferably the curable resin is an epoxy resin.

適切なエポキシ樹脂は、単官能性、二官能性、三官能性及び/又は四官能性のエポキシ樹脂を含んでいてもよい。   Suitable epoxy resins may include monofunctional, difunctional, trifunctional and / or tetrafunctional epoxy resins.

適切な二官能性エポキシ樹脂は例として、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールA(任意選択により臭素化される)のジグリシジルエーテル、フェノール系及びクレソール系のエポキシノボラック、フェノール−アルデヒド付加体のグリシジルエーテル、脂肪族ジオールのグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族ポリグリシジルエーテル、エポキシ化オレフィン、臭素化樹脂、芳香族グリシジルアミン、複素環グリシジルイミジン、複素環グリシジルアミド、フッ素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル又はそれらの任意の組合せを主体としたものが挙げられる。   Suitable bifunctional epoxy resins include, by way of example, diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of bisphenol A (optionally brominated), phenolic and cresolic epoxy novolacs, glycidyl of phenol-aldehyde adducts. Ether, glycidyl ether of aliphatic diol, diethylene glycol diglycidyl ether, aromatic epoxy resin, aliphatic polyglycidyl ether, epoxidized olefin, brominated resin, aromatic glycidyl amine, heterocyclic glycidyl imidine, heterocyclic glycidyl amide, fluorine And epoxy resin, glycidyl ester, or any combination thereof.

二官能性エポキシ樹脂は、好ましくは、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ジグリシジルジヒドロキシナフタレン、又はそれらの任意の組合せから選択され得る。   The bifunctional epoxy resin may preferably be selected from diglycidyl ether of bisphenol F, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl dihydroxynaphthalene, or any combination thereof.

適切な三官能性エポキシ樹脂は例として、フェノール系及びクレソール系のエポキシノボラック、フェノール−アルデヒド付加体のグリシジルエーテル、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族トリグリシジルエーテル、ジ脂肪族トリグリシジルエーテル、脂肪族ポリグリシジルエーテル、エポキシ化オレフィン、臭素化樹脂、トリグリシジルアミノフェニル、芳香族グリシジルアミン、複素環グリシジルイミジン、複素環グリシジルアミド、グリシジルエーテル、フッ素化エポキシ樹脂、又はそれらの任意の組合せを主体としたものを挙げることができる。   Suitable trifunctional epoxy resins include, for example, phenolic and cresolic epoxy novolaks, glycidyl ethers of phenol-aldehyde adducts, aromatic epoxy resins, aliphatic triglycidyl ethers, dialiphatic triglycidyl ethers, aliphatic poly Mainly composed of glycidyl ether, epoxidized olefin, brominated resin, triglycidyl aminophenyl, aromatic glycidyl amine, heterocyclic glycidyl imidine, heterocyclic glycidyl amide, glycidyl ether, fluorinated epoxy resin, or any combination thereof Things can be mentioned.

適切な四官能性エポキシ樹脂には、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン(Mitsubishi Gas Chemical CompanyからはTetrad−Xの名称で、CVC ChemicalsからはErisys GA−240として市販されている)、及びN,N,Ν’,Ν’−テトラグリシジルメチレンジアニリン(例えばHuntsman Advanced Materials製のMY721)が挙げられる。   Suitable tetrafunctional epoxy resins include N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine (named Tetrad-X from Mitsubishi Gas Chemical Company and Erisys GA-240 from CVC Chemicals). And N, N, Ν ′, Ν′-tetraglycidylmethylenedianiline (for example, MY721 manufactured by Huntsman Advanced Materials).

硬化剤と硬化性樹脂をブレンドして均一な液体が形成され得るためには、ブレンド温度が、液体樹脂中への硬化剤の溶解が可能になるほど十分に高くなければならず、これは、硬化剤の融点より低くてもよい。しかしながら、ブレンド温度が高すぎた場合、硬化剤と硬化性樹脂の間で尚早反応が開始される。   In order for the curing agent and curable resin to be blended to form a uniform liquid, the blending temperature must be high enough to allow the curing agent to dissolve in the liquid resin, which is It may be lower than the melting point of the agent. However, if the blending temperature is too high, a premature reaction is initiated between the curing agent and the curable resin.

ブレンド温度は、硬化剤が硬化性樹脂中に溶解する温度から硬化剤の融点より低い温度までの範囲に及び得る。したがって、典型的には、ブレンド温度は、60から180℃までであり、好ましくは80から160℃までであり、より好ましくは90から150℃までである。最も好ましくは、70から150℃までの範囲、90から140℃までの範囲、好ましくは100から130℃までの範囲の温度において、硬化剤を樹脂とブレンドして、硬化剤を溶解する。   The blending temperature can range from the temperature at which the curing agent dissolves in the curable resin to a temperature below the melting point of the curing agent. Thus, typically the blending temperature is from 60 to 180 ° C, preferably from 80 to 160 ° C, more preferably from 90 to 150 ° C. Most preferably, the curing agent is blended with the resin to dissolve the curing agent at a temperature in the range of 70 to 150 ° C, in the range of 90 to 140 ° C, preferably in the range of 100 to 130 ° C.

高温において硬化性樹脂と硬化剤とをブレンドすると、これらが尚早に反応し合う傾向が増して、熱的な安全性上のハザード又は暴走発熱反応が生じる可能性がある。さらに、高いブレンド温度により樹脂の活性化レベルが増大して、それにより、インターポリマーネットワークの形成に伴って樹脂の硬化が進行することが可能になるので、ブレンドにより樹脂の活性は効果的に低下する。したがって、高温でのブレンド操作の場合は、可能な限り短時間で実施して、良好なブレンドを確実に行うことが好ましい。   When curable resins and curing agents are blended at high temperatures, they tend to react more prematurely, which can lead to thermal safety hazards or runaway exothermic reactions. In addition, high blending temperatures increase the level of resin activation, which allows the resin to cure as the interpolymer network is formed, so blending effectively reduces resin activity. To do. Therefore, in the case of a blending operation at a high temperature, it is preferable to carry out in as short a time as possible to ensure good blending.

好ましい一実施形態では、ブレンドは、インライン式又は連続式のプロセス中に実施される。好ましくは、一部分の液体樹脂のみを硬化剤と任意の時点においてブレンドして、該ブレンドの温度を制御し、且つ、該ブレンドが尚早に硬化するのを阻止する。ブレンド中の滞留時間は、該固体状硬化剤が硬化性樹脂中に溶解するように選定される。ブレンダー内での滞留時間は、1秒から10分までの範囲、好ましくは30秒から5分までの範囲、より好ましくは30秒から2分までの範囲に及び得る。滞留時間は、ブレンダーの中を通る液体樹脂の流れとブレンダーの寸法とによって定義され、即ち、滞留時間=ブレンダーの体積/ブレンダーを通る流れの速度である。   In a preferred embodiment, the blending is performed during an in-line or continuous process. Preferably, only a portion of the liquid resin is blended with the curing agent at any point in time to control the temperature of the blend and prevent the blend from prematurely curing. The residence time in the blend is selected so that the solid curing agent dissolves in the curable resin. The residence time in the blender can range from 1 second to 10 minutes, preferably from 30 seconds to 5 minutes, more preferably from 30 seconds to 2 minutes. Residence time is defined by the flow of liquid resin through the blender and the dimensions of the blender, ie residence time = blender volume / flow velocity through the blender.

ブレンディングの後に、上記ブレンドを冷却してもよい。冷却は、強化樹脂の表面積を増大して素早い熱伝達を可能にすることによって実施してもよい。該樹脂は、空気などの冷媒又は冷却器若しくはチラーにさらしてもよい。ブレンドは、該ブレンドのキャスティング又は構成繊維配列体の含侵によって冷却してもよい。   The blend may be cooled after blending. Cooling may be performed by increasing the surface area of the reinforced resin to allow rapid heat transfer. The resin may be exposed to a refrigerant such as air or a cooler or chiller. The blend may be cooled by casting the blend or impregnating the constituent fiber array.

さらなる一実施形態では、液体状硬化性樹脂は強靭化材又は強靭化剤を含む。好ましくは、強靭化材又は強靭化剤は、熱可塑性物質である。熱可塑性強靭化は、熱硬化性航空宇宙用樹脂を強靭化するのに使用される一般的な熱可塑性材料のいずれであってもよい。強靭化剤はポリマーでもよく、これには、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、又はターポリマーの形態があり得る。熱可塑性強靭化剤は、炭素−炭素結合、炭素−酸素結合、炭素−窒素結合、ケイ素−酸素結合、及び炭素−硫黄結合から選択される単一又は複数の結合を有する熱可塑性樹脂でもよい。1つ又は複数の繰り返し単位は、主要なポリマー主鎖又は主要なポリマー主鎖に懸垂している側鎖のいずれかに対して次の通りの残基、アミド残基、イミド残基、エステル残基、エーテル残基、カルボネート残基、ウレタン残基、チオエーテル残基、スルホン残基及びカルボニル残基が組み込まれているポリマー中に存在していてもよい。該ポリマーは、直鎖状又は分岐状のいずれの構造でもよい。熱可塑性ポリマーの粒子は、晶質又は非晶質又は部分的に晶質のいずれでもよい。   In a further embodiment, the liquid curable resin comprises a toughening material or toughening agent. Preferably, the toughening material or toughening agent is a thermoplastic material. Thermoplastic toughening can be any of the common thermoplastic materials used to toughen thermoset aerospace resins. The toughening agent may be a polymer, which may be in the form of a homopolymer, copolymer, block copolymer, graft copolymer, or terpolymer. The thermoplastic toughening agent may be a thermoplastic resin having single or multiple bonds selected from carbon-carbon bonds, carbon-oxygen bonds, carbon-nitrogen bonds, silicon-oxygen bonds, and carbon-sulfur bonds. One or more repeating units may be a residue, an amide residue, an imide residue, an ester residue as follows for either the main polymer backbone or the side chain suspended on the main polymer backbone: It may be present in polymers in which groups, ether residues, carbonate residues, urethane residues, thioether residues, sulfone residues and carbonyl residues are incorporated. The polymer may have a linear or branched structure. The thermoplastic polymer particles may be either crystalline or amorphous or partially crystalline.

強靭化剤として使用される熱可塑性材料の適例には、ポリアミド、ポリカルボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエーテル、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン及びポリエーテルケトンが挙げられる。ポリエーテルスルホン及びポリエーテルエーテルスルホンは、好ましい種類の熱可塑性材料である。未硬化状樹脂組成物中に存在する強靭化剤の量は通常、5から30wt%までの範囲、好ましくは、強靭化剤の量は、10wt%から20wt%までの範囲にわたる。   Suitable examples of thermoplastic materials used as toughening agents include polyamide, polycarbonate, polyacetal, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyether, polyester, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyurethane , Polyethersulfone, polyetherethersulfone and polyetherketone. Polyether sulfones and polyether ether sulfones are a preferred type of thermoplastic material. The amount of toughener present in the uncured resin composition usually ranges from 5 to 30 wt%, preferably the amount of toughener ranges from 10 wt% to 20 wt%.

市販の熱可塑性強靭化剤の例には、Sumitomo Chemicals Co.(Osaka,Japan)から入手可能なSumikaexcel 5003P PES、BASF(Ludwigshafen,Germany)から入手可能なUltrason E2020P SR、及び、Solvay Engineered Polymers,Auburn Hills,USAから入手可能でエーテルスルホン及びエーテルエーテルスルホンのモノマーユニットのコポリマーであるSolvay Radel Aが挙げられる。任意選択により、これらのPES又はPES−PEESコポリマーは、緻密化した形態で使用してもよい。緻密化プロセスは、米国特許第4945154号に記載されている。   Examples of commercially available thermoplastic toughening agents include Sumitomo Chemicals Co. Sumikaexcel 5003P PES available from (Osaka, Japan), Ultrason E2020P SR available from BASF (Ludwigshafen, Germany), and available from Solvay Engineered Polymers ether unit, AuburnUl ether ethers, AuburnAll ether ethers Solvay Radel A which is a copolymer of Optionally, these PES or PES-PEES copolymers may be used in a densified form. The densification process is described in US Pat. No. 4,945,154.

それゆえ、好ましくは、繊維の含漬前、ブレンドされた硬化剤と硬化性樹脂は、10分未満、好ましくは2分未満、より好ましくは1分未満の間、100℃より高く、好ましくは120℃より高く、より好ましくは140℃より高い。   Therefore, preferably, prior to fiber impregnation, the blended curing agent and curable resin is greater than 100 ° C, preferably less than 10 minutes, preferably less than 2 minutes, more preferably less than 1 minute, preferably 120 Higher than 140C, more preferably higher than 140 ° C.

好ましくは、繊維の含漬前、ブレンドされた硬化剤と硬化性樹脂の温度は、10分未満、好ましくは2分未満、より好ましくは1分未満の間、100℃より高く、好ましくは120℃より高く、より好ましくは140℃より高い。   Preferably, prior to fiber impregnation, the temperature of the blended hardener and curable resin is greater than 100 ° C, preferably 120 ° C for less than 10 minutes, preferably less than 2 minutes, more preferably less than 1 minute. Higher, more preferably higher than 140 ° C.

また、樹脂のブレンド中に真空を適用すると、最終的な多孔度をさらに低下できることが判明した。   It has also been found that the final porosity can be further reduced by applying a vacuum during the resin blend.

発明者らは、短時間で大量の樹脂の温度が上昇することにより、それに固有の難点が現れることを見いだした。熱は通常、容器の加熱によって伝わり、該容器内部には、硬化性樹脂が含まれており、これにより、容器内部には温度勾配が生じる。   The inventors have found that the inherent difficulty appears when the temperature of a large amount of resin rises in a short time. Heat is usually transferred by heating the container, and the container contains a curable resin, thereby creating a temperature gradient inside the container.

好都合な加熱プロセスは、狭口径導管の中を硬化性樹脂及び硬化剤が通過し、その結果、ブレンド温度に到達するまでに熱が伝導する距離が短くなることを含むことが判明した。これは、中心部の材料が加熱され始めた際、最初に加熱された壁付近の材料は、あまりに長い間、ブレンド温度になっていないことを意味している。   It has been found that a convenient heating process involves the passage of heat through the curable resin and hardener through the narrow diameter conduit, resulting in a shorter distance for heat to conduct before reaching the blend temperature. This means that when the central material begins to heat, the material near the wall that was initially heated has not been at the blending temperature for too long.

したがって、好ましくは、上記プロセスは、20.0cm未満、好ましくは10.0cm未満、より好ましくは5.0cm未満という特徴的直径を有する導管の中を、液体状硬化剤及び液体状硬化性樹脂が通過することを含む。この特徴的直径は、上記導管の横断面の表面積と表面積が同じになっている円形の横断面を有する概念上の導管の内径とみなされる。   Thus, preferably, the above process involves liquid curing agent and liquid curable resin in a conduit having a characteristic diameter of less than 20.0 cm, preferably less than 10.0 cm, more preferably less than 5.0 cm. Including passing. This characteristic diameter is considered the inner diameter of a conceptual conduit having a circular cross section with the same surface area as that of the cross section of the conduit.

したがって、導管の壁を100から300℃までの温度に加熱することにより、良好な結果が生じる。   Thus, good results are obtained by heating the wall of the conduit to a temperature of 100 to 300 ° C.

好ましい一実施形態では、導管は、混合要素を含む。混合要素は、固定式のものでも動的可動式のものでもよい。特に好ましいプロセスの一つでは、導管及び混合要素を提供するためにスクリュー押出機が用いられる。   In a preferred embodiment, the conduit includes a mixing element. The mixing element may be stationary or dynamically movable. One particularly preferred process uses a screw extruder to provide conduits and mixing elements.

一旦ブレンド操作を行った後には、ブレンドされた硬化性樹脂を冷却して、あらゆる望ましくない尚早反応及び熱的ハザードも最小限にすることが重要である。   Once the blending operation is performed, it is important to cool the blended curable resin to minimize any undesirable premature reaction and thermal hazard.

一旦調製されると、ブレンドされた硬化性樹脂は次いで、当分野で公知な方式により、構成繊維中に含侵される。含漬の程度は変動し得るが、航空宇宙用途では、それは通常、繊維をほぼ完全に含侵することを意図しており、この実施形態では、ほとんどすべての繊維が硬化性樹脂と接触している。   Once prepared, the blended curable resin is then impregnated into the constituent fibers in a manner known in the art. Although the degree of impregnation can vary, in aerospace applications it is usually intended to impregnate the fibers almost completely, and in this embodiment almost all the fibers are in contact with the curable resin. Yes.

典型的には、構成繊維は平板状であり、その結果、それらは一旦含侵したプリプレグを形成する。構成繊維は、不規則型、編み物型、不織布型、多軸型又はその他の適切な任意のパターンの形態になり得る。しかしながら、好ましくは、それらは実質的に一方向性である。   Typically, the constituent fibers are tabular, so that they form a once impregnated prepreg. The constituent fibers can be in the form of irregular, knitted, non-woven, multiaxial, or any other suitable pattern. However, preferably they are substantially unidirectional.

構成繊維には、細断された(即ち、延伸により破断した)、選択的に非連続的又は連続的な繊維が含まれていてもよい。   The constituent fibers may include chopped (ie, broken by stretching), selectively discontinuous or continuous fibers.

構成繊維は幅広い種類の材料、例えば炭素、黒鉛、ガラス、金属化ポリマーのアラミド及びそれらの混合物から製作できる。炭素繊維が好まれる。   The constituent fibers can be made from a wide variety of materials such as carbon, graphite, glass, aramids of metallized polymers, and mixtures thereof. Carbon fiber is preferred.

硬化性複合材料は幅広い種類の構造の形状に成形できるが、好ましくは、航空宇宙用構造部材に成形される。   Although the curable composite material can be formed into a wide variety of structural shapes, it is preferably formed into an aerospace structural member.

一旦形成されると、硬化性複合材料は、高温にさらされることによって硬化される。しかしながら、硬化中の圧力は、3.0絶対バールを超えない。   Once formed, the curable composite material is cured by exposure to high temperatures. However, the pressure during curing does not exceed 3.0 absolute bar.

硬化プロセスは、2.0絶対バール未満の圧力で実施してもよい。特に好ましい実施形態では、圧力は大気圧より低い。この硬化プロセスは、80から200℃までの範囲の1つ又は複数の温度において、所望の程度の硬化を発生させるのに十分な時間をかけて実施できる。   The curing process may be carried out at a pressure below 2.0 bar absolute. In particularly preferred embodiments, the pressure is below atmospheric pressure. This curing process can be performed at one or more temperatures ranging from 80 to 200 ° C. and for a time sufficient to produce the desired degree of curing.

大気圧に近い圧力での硬化は、いわゆる真空バッグ法によって実現できる。これは、気密バッグ内に複合材料を入れて、該バッグの内側を真空引きすることを含む。これには、適用される真空の程度に応じて複合材料が受ける圧密圧力を、大気圧までにするという効果がある。   Curing at a pressure close to atmospheric pressure can be realized by a so-called vacuum bag method. This involves placing the composite material in an airtight bag and evacuating the inside of the bag. This has the effect of bringing the compaction pressure received by the composite material to atmospheric pressure, depending on the degree of vacuum applied.

一旦硬化すると、複合材料は、構造体用途、例えば航空宇宙用構造体内への使用に適したものになり得る。   Once cured, the composite material can be suitable for use in structural applications, such as aerospace structures.

このような硬化複合材料は、体積多孔度において3.0%未満、好ましくは2.0%未満、より好ましくは1.0%未満、又はさらには0.5%未満といった低い多孔度を有する。   Such cured composite materials have a low porosity in volume porosity of less than 3.0%, preferably less than 2.0%, more preferably less than 1.0%, or even less than 0.5%.

さらなる一実施形態では、70℃から150℃までの温度、好ましくは90℃から140℃までの温度、又は90℃から150℃までの温度、最も好ましくは100℃から140℃までの温度(又は前述の範囲の組合せ)において、液体状硬化性樹脂と硬化剤とをインライン式又は連続式にブレンドし、体積多孔度にして4.0%未満、好ましくは3.0%未満、より好ましくは2.0%未満の多孔度を有する硬化性複合材料を形成し、その後、脱オートクレーブで硬化することによって調製される強化樹脂の、繊維配列体内への使用が提供される。多孔度は、0%から5.0%までの範囲、0%から4%、3%、2%、若しくは1%までの範囲、又は0.5%から4%、3%、2%若しくは1%までの範囲、及び/又は前述の多孔度の任意の組合せになり得る。   In a further embodiment, a temperature from 70 ° C. to 150 ° C., preferably from 90 ° C. to 140 ° C., or from 90 ° C. to 150 ° C., most preferably from 100 ° C. to 140 ° C. In the combination of the above ranges, the liquid curable resin and the curing agent are blended in-line or continuously, and the volume porosity is less than 4.0%, preferably less than 3.0%, more preferably 2. There is provided the use of a reinforced resin, prepared by forming a curable composite material having a porosity of less than 0%, followed by curing in a deautoclave, into a fiber array. The porosity ranges from 0% to 5.0%, from 0% to 4%, 3%, 2%, or 1%, or from 0.5% to 4%, 3%, 2% or 1 % And / or any combination of the aforementioned porosity.

脱オートクレーブ硬化は、60℃から200℃までの範囲の温度、80℃から180℃までの範囲の温度、好ましくは80℃から160℃までの範囲の温度、最も好ましくは80℃から140℃までの範囲の温度及び/若しくは前述の温度の組合せにおいて、且つ/又は大気圧未満の圧力において、実施してもよい。   De-autoclave curing is performed at temperatures ranging from 60 ° C to 200 ° C, temperatures ranging from 80 ° C to 180 ° C, preferably temperatures ranging from 80 ° C to 160 ° C, most preferably from 80 ° C to 140 ° C. It may be carried out at a range of temperatures and / or combinations of the aforementioned temperatures and / or at pressures below atmospheric pressure.

「脱オートクレーブ」硬化とは、本明細書では、オートクレーブの使用なしで、上昇させた圧力において、複合材料が硬化できるようにする任意の技法を指す。オートクレーブは通常、金属製シール可能なハウジングによって形成された排気チャンバを備えており、該ハウジングの中には、複合材料又は成型物が置かれる。該チャンバは、成型物が硬化している間に排気されて、非常に低い真空圧力になる。論じてきた通り、オートクレーブは、非常に高価なものであり、排気チャンバの寸法のせいで、加工できる成型物のサイズも制限されてしまう。本発明の材料は、オートクレーブの前述の欠点を有さない真空バッグプロセシングには特に適している。   “De-autoclaving” curing herein refers to any technique that allows a composite material to cure at elevated pressure without the use of an autoclave. Autoclaves typically include an exhaust chamber formed by a metal sealable housing in which a composite material or molding is placed. The chamber is evacuated while the molding is cured to a very low vacuum pressure. As discussed, autoclaves are very expensive and the dimensions of the exhaust chamber limit the size of the moldings that can be processed. The material according to the invention is particularly suitable for vacuum bag processing which does not have the aforementioned disadvantages of autoclaves.

次に、以下の実施例において、下記図面を参照しながら本発明を説明する。   Next, in the following examples, the present invention will be described with reference to the following drawings.

図1では、比較例1による硬化ラミネートの横断面の画像が、そのC−スキャンと一緒に示されている。In FIG. 1, a cross-sectional image of a cured laminate according to Comparative Example 1 is shown along with its C-scan. 図2では、実施例1による硬化ラミネートの横断面の画像が、そのC−スキャンと一緒に示されている。In FIG. 2, a cross-sectional image of the cured laminate according to Example 1 is shown along with its C-scan. 実施例において使用された真空バッグ硬化処理装置の概略的描写である。1 is a schematic depiction of a vacuum bag curing processing apparatus used in an example. 実施例において使用された硬化サイクルを示す図である。It is a figure which shows the hardening cycle used in the Example.

(比較例1−従来式の混合による樹脂の調製)
Winkworth Z−ブレード混合機に、1405gのMY721(Huntsman)と、1405gのMY0510(Huntsman)と、845gの5003P ポリエーテルスルホン粉末(Sumitomo製)を加えた。温度を130℃に上昇させ、ポリエーテルスルホンが樹脂中に溶解するまで2時間かけて混合した。次いで、樹脂混合物を80℃まで冷却した後、1210gの3,3’DDSと135gの4,4’DDSを加え、DDS粉末を分散するために20分間混合した。その後、完成した樹脂を使用して、単位面積重量(areal weight)145gの完全に含漬した一方向性プリプレグテープを、標準的なフィルム転写法に従って作製した。使用した繊維はHextow IM7−12Kであり、樹脂含有率は35%だった。
(Comparative Example 1-Preparation of resin by conventional mixing)
To the Winkworth Z-blade mixer, 1405 g MY721 (Huntsman), 1405 g MY0510 (Huntsman), and 845 g 5003P polyethersulfone powder (manufactured by Sumitomo) were added. The temperature was raised to 130 ° C. and mixed for 2 hours until the polyethersulfone was dissolved in the resin. The resin mixture was then cooled to 80 ° C., after which 1210 g of 3,3 ′ DDS and 135 g of 4,4 ′ DDS were added and mixed for 20 minutes to disperse the DDS powder. The finished resin was then used to make a fully impregnated unidirectional prepreg tape with an area weight of 145 g according to standard film transfer methods. The fiber used was Hextow IM7-12K and the resin content was 35%.

(例1−押出機での混合による樹脂の調製)
110℃のバレル温度において−0.8バールゲージの真空を適用して、内径25mmの二軸スクリュー押出機内でDDS粉末を樹脂に導入することにより、上記と同一の樹脂を製造した。この場合、DDS粉末を樹脂中に溶解する。
(Example 1-Preparation of resin by mixing in an extruder)
A resin identical to the above was produced by applying a vacuum of −0.8 bar gauge at a barrel temperature of 110 ° C. and introducing the DDS powder into the resin in a twin screw extruder with an inner diameter of 25 mm. In this case, the DDS powder is dissolved in the resin.

(例2−ラミネートの調製)
寸法400x400x5mmの実施例1による一方向性ラミネートを、疑似等方向性レイアップ状にした32枚のプリプレグを用いて作製した。プリプレグの積層体を、真空下で4枚ごとに分解した。次いで、このラミネートを従来式の硬化サイクル(図4で図示されている)及び真空バッグ処理用構成(図3で図示されている)に従ってオーブン内で硬化した。
(Example 2-Preparation of laminate)
A unidirectional laminate according to Example 1 having dimensions of 400 × 400 × 5 mm was prepared using 32 prepregs in a pseudo isotropic layup form. The prepreg laminate was disassembled every four sheets under vacuum. The laminate was then cured in an oven according to a conventional curing cycle (illustrated in FIG. 4) and a vacuum bag processing configuration (illustrated in FIG. 3).

12枚使用して約4.3mmの厚さにする点を除き、繊維ラミネートを同じ方法で作製する。   The fiber laminate is made in the same way, except that 12 sheets are used to a thickness of about 4.3 mm.

(例3−C−スキャン及び多孔度の測定)
硬化したラミネートをOlympus Omniscan装置でC−スキャンして、該ラミネートの品質を評価した。この試験では、超音波プローブを使用して、ラミネートの2次元画像上で白い点として示される空隙の存在を測定する。これらのC−スキャンデータから、ラミネートの代表試料を切り出して研磨し、顕微鏡下で観察した。顕微鏡写真の画像分析を用いて、空隙領域の百分率を計算した。
(Example 3-C-scan and measurement of porosity)
The cured laminate was C-scanned with an Olympus Omniscan apparatus to evaluate the quality of the laminate. In this test, an ultrasonic probe is used to measure the presence of voids, shown as white dots on the two-dimensional image of the laminate. From these C-scan data, a representative sample of the laminate was cut out and polished, and observed under a microscope. The percentage of void area was calculated using image analysis of micrographs.

図1では、比較例1に関して得られた画像が示されており、3.24vol%の多孔度が示されている。   In FIG. 1, an image obtained for Comparative Example 1 is shown, indicating a porosity of 3.24 vol%.

図2は、本発明による実施例1に関して得られた画像が示されており、0.17vol%の多孔度が示されている。   FIG. 2 shows the image obtained for Example 1 according to the invention, showing a porosity of 0.17 vol%.

次に、本発明の代替実施形態を簡潔に紹介する。   The following briefly introduces alternative embodiments of the present invention.

一実施形態では、硬化複合材料の製造方法が提供され、該方法は、液体状硬化性樹脂と、100℃を超える融点を有する硬化剤とをブレンドして、硬化性樹脂と硬化剤の液体状ブレンドを形成するステップ、ブレンドされた硬化性樹脂と硬化剤に対して構成繊維配列体の少なくとも一部を含漬して、硬化性複合材料を形成し、その後、該複合材料を、3絶対バール以下の圧力において高温にさらして硬化させ、硬化複合材料を形成するステップを含む。
別の実施形態では、硬化剤は120℃超の融点を有し、好ましくは、融点は140℃より高い。
さらなる一実施形態では、硬化剤はジアミノジフェニルスルホンを含む。
一実施形態では、ブレンドは、60から180℃までの温度、好ましくは80から160までの温度、より好ましくは90から150℃までの温度において実施される。
さらなる一実施形態では、繊維の含漬前、ブレンドされた硬化剤と硬化性樹脂は10分未満、好ましくは2分未満、より好ましくは1分未満の間、100℃より高く、好ましくは120℃より高く、より好ましくは140℃より高い。
一実施形態では、樹脂のブレンド中に真空が適用される。
さらなる一実施形態では、本方法は、20cm未満、好ましくは10cm未満の特徴的直径を有する導管の中を、液体状硬化剤及び硬化性樹脂ブレンドが通過することを含む。導管の壁は、100から300℃までの温度に加熱され得る。導管は、混合用器具を含んでいてもよい。
別の実施形態では、スクリュー押出機を用いて、導管及び混合用器具を提供する。
さらなる一実施形態では、構成繊維は平板状であり、この結果、それらは一旦含漬したプリプレグを形成する。
別の実施形態では、硬化性複合材料を航空宇宙用構造部材に成形する。
別の実施形態では、硬化プロセスを2.0絶対バール未満の圧力、好ましくは大気圧未満の圧力で実施する。硬化は、いわゆる真空バッグ法によって実施してもよい。
最後の一実施形態では、硬化複合材料は、体積多孔度において3.0%未満、好ましくは2.0%未満、より好ましくは1.0%未満、最も好ましくは0.5%未満の多孔度を有する。
In one embodiment, a method of making a curable composite material is provided, the method blending a liquid curable resin and a curing agent having a melting point greater than 100 ° C. to form a liquid form of the curable resin and the curing agent. Forming a blend, impregnating at least a portion of the constituent fiber array to the blended curable resin and curing agent to form a curable composite material, after which the composite material is 3 absolute bar Curing to an elevated temperature at the following pressure to form a cured composite.
In another embodiment, the curing agent has a melting point greater than 120 ° C, preferably the melting point is greater than 140 ° C.
In a further embodiment, the curing agent comprises diaminodiphenyl sulfone.
In one embodiment, the blending is carried out at a temperature from 60 to 180 ° C, preferably from 80 to 160, more preferably from 90 to 150 ° C.
In a further embodiment, prior to fiber impregnation, the blended curing agent and curable resin is greater than 100 ° C, preferably 120 ° C for less than 10 minutes, preferably less than 2 minutes, more preferably less than 1 minute. Higher, more preferably higher than 140 ° C.
In one embodiment, a vacuum is applied during resin blending.
In a further embodiment, the method comprises passing the liquid curing agent and curable resin blend through a conduit having a characteristic diameter of less than 20 cm, preferably less than 10 cm. The wall of the conduit can be heated to a temperature of 100 to 300 ° C. The conduit may include a mixing device.
In another embodiment, a screw extruder is used to provide the conduit and mixing equipment.
In a further embodiment, the constituent fibers are tabular, so that they form a once-impregnated prepreg.
In another embodiment, the curable composite material is molded into an aerospace structural member.
In another embodiment, the curing process is performed at a pressure less than 2.0 absolute bar, preferably less than atmospheric pressure. Curing may be performed by a so-called vacuum bag method.
In one last embodiment, the cured composite material has a porosity of less than 3.0%, preferably less than 2.0%, more preferably less than 1.0%, most preferably less than 0.5% in volume porosity. Have

したがって、樹脂及び硬化性複合体の調製方法であって、該複合体は、レイアップされて成型物を形成する際、オートクレーブを有していない従来型設備を用いて硬化でき、一方、硬化成型物内の多孔度はやはり低下し、これにより、大抵は硬化性複合体のオートクレーブ内での硬化処理が伴われることになる調製方法が提供される。   Accordingly, a method for preparing a resin and a curable composite, wherein the composite can be cured using conventional equipment that does not have an autoclave when the composite is laid up to form a molded product. The porosity in the object is also reduced, which provides a method of preparation that often involves a curing treatment of the curable composite in an autoclave.

Claims (17)

a.液体状硬化性樹脂を用意するステップ、
b.硬化剤を固体として用意するステップ、
c.前記液体状硬化性樹脂の少なくとも一部分の中に、前記硬化剤のインライン式又は連続式でブレンドさせ、硬化剤を70℃から150℃までの温度、好ましくは90℃から140℃までの温度で溶解するステップ、及び
d.溶解の後、ブレンドを冷却して、強化樹脂を形成するステップ
を含む、強化樹脂の調製方法。
a. Preparing a liquid curable resin;
b. Providing the curing agent as a solid;
c. In at least a portion of the liquid curable resin, the curing agent is blended in-line or continuously, and the curing agent is dissolved at a temperature of 70 ° C. to 150 ° C., preferably 90 ° C. to 140 ° C. And d. A method of preparing a reinforced resin comprising the step of cooling the blend after dissolution to form a reinforced resin.
インライン式のブレンドを、硬化剤の添加から硬化剤が溶解するまでの滞留時間の間、ブレンダー内で実施し、好ましくは、ブレンダー内での滞留時間は、1秒から10分間までの範囲、最も好ましくは30秒から5分間までの範囲である、請求項1に記載の方法。   In-line blending is performed in the blender during the residence time from addition of the curing agent to dissolution of the curing agent, preferably the residence time in the blender ranges from 1 second to 10 minutes, most The method of claim 1, preferably in the range of 30 seconds to 5 minutes. 冷媒にさらされる強化樹脂の表面積の増大することによって冷却を実施する、請求項1又は2に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the cooling is carried out by increasing the surface area of the reinforced resin exposed to the refrigerant. ブレンドが、ブレンドのキャスティング又は構成繊維配列体の含漬によって冷却される、請求項1から3までのいずれか一項に記載の方法。   4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the blend is cooled by casting the blend or by impregnation of the constituent fiber array. ステップa)において、液体状硬化性樹脂が強靭化材を含む、請求項1から4までのいずれか一項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in step a) the liquid curable resin comprises a toughening material. 請求項1から5までのいずれか一項で規定した強化樹脂を調製することを含む硬化性複合材料の製造方法であって、構成繊維配列体の少なくとも一部分が含漬される方法。   A method for producing a curable composite material comprising preparing a reinforced resin as defined in any one of claims 1 to 5, wherein at least a part of the constituent fiber array is impregnated. 硬化剤が100℃を超える融点を有する、請求項1から6までのいずれか一項に記載の方法。   7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the curing agent has a melting point above 100 ° C. 請求項6又は7に記載のプロセスの後に、複合材料を、オートクレーブを使用しないで、1bar超の圧力において少なくとも60℃の温度にさらすことにより、硬化複合材料を形成するステップを含む、硬化複合材料の製造方法。   A cured composite material comprising the step of forming the cured composite material after the process according to claim 6 or 7 by subjecting the composite material to a temperature of at least 60 ° C at a pressure above 1 bar without using an autoclave. Manufacturing method. 液体状硬化性樹脂と、100℃超の融点を有する硬化剤とをブレンドして、硬化性樹脂と硬化剤の液体状ブレンドを形成するステップ、ブレンドされた硬化性樹脂と硬化剤に対して構成繊維配列体の少なくとも一部分を含漬して、硬化性複合材料を形成し、その後、複合材料を、3絶対バール以下の圧力において高温にさらして硬化させ、硬化複合材料を形成するステップを含む、硬化複合材料の製造方法。   Blending a liquid curable resin and a curing agent having a melting point greater than 100 ° C. to form a liquid blend of the curable resin and the curing agent, configured for the blended curable resin and the curing agent Impregnating at least a portion of the fiber array to form a curable composite material, and thereafter curing the composite material to an elevated temperature at a pressure of 3 absolute bar or less to form a cured composite material. A method for producing a cured composite material. ブレンドが60から180℃までの温度、好ましくは80から160℃までの温度、より好ましくは90から150℃までの温度において実施される、請求項1から9までのいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of claims 1 to 9, wherein the blending is carried out at a temperature from 60 to 180 ° C, preferably from 80 to 160 ° C, more preferably from 90 to 150 ° C. . 繊維の含漬前、ブレンドされた硬化剤と硬化性樹脂の温度が10分未満、好ましくは2分未満、より好ましくは1分未満の間、100℃より高く、好ましくは120℃より高く、より好ましくは140℃より高い、請求項1から10までのいずれか一項に記載の方法。   Prior to fiber impregnation, the temperature of the blended curing agent and curable resin is higher than 100 ° C, preferably higher than 120 ° C, for less than 10 minutes, preferably less than 2 minutes, more preferably less than 1 minute, more 11. A process according to any one of claims 1 to 10, preferably higher than 140 <0> C. 樹脂をブレンドしている間、真空が適用される、請求項1から11までのいずれか一項に記載の方法。   12. A method according to any one of the preceding claims, wherein a vacuum is applied while the resin is blended. 構成繊維が平板状であり、その結果、構成繊維は一旦含侵したプリプレグを形成する、請求項6から12までのいずれか一項に記載の方法。   13. A method according to any one of claims 6 to 12, wherein the constituent fibers are tabular, so that the constituent fibers form a once impregnated prepreg. 硬化性複合材料が航空宇宙用構造部材に成形される、請求項6から13までのいずれか一項に記載の方法。   14. A method according to any one of claims 6 to 13, wherein the curable composite material is formed into an aerospace structural member. 硬化プロセスが2.0絶対バール未満の圧力、好ましくは大気圧未満の圧力、又は大気圧を超える圧力において実施される、請求項6から14までのいずれか一項に記載の方法。   15. A method according to any one of claims 6 to 14, wherein the curing process is carried out at a pressure of less than 2.0 absolute bar, preferably less than atmospheric pressure or greater than atmospheric pressure. 強化樹脂及び繊維配列体を含む硬化性複合材料であって、前記強化樹脂が、液体状硬化性樹脂と、70℃から150℃までの温度、好ましくは90℃から140℃までの温度において前記液体状硬化性樹脂中に溶解した固体状硬化剤とのブレンドを含む上記硬化性複合材料。   A curable composite material comprising a reinforced resin and a fiber array, wherein the reinforced resin is a liquid curable resin and a liquid at a temperature from 70 ° C to 150 ° C, preferably from 90 ° C to 140 ° C. A curable composite material comprising a blend with a solid curing agent dissolved in a curable resin. 70℃から150℃までの温度、好ましくは90℃から140℃までの温度において、液体状硬化性樹脂と硬化剤とをインライン式又は連続式にブレンドして、体積多孔度2.0%未満、好ましくは1.0%未満の多孔度を有する硬化性複合材料を形成し、その後、60℃から200℃までの範囲の温度において脱オートクレーブで硬化させることによって調製される強化樹脂の、繊維配列体内における使用。   At a temperature from 70 ° C. to 150 ° C., preferably from 90 ° C. to 140 ° C., the liquid curable resin and the curing agent are blended in-line or continuously, and the volume porosity is less than 2.0%, In a fiber array of reinforced resin, preferably prepared by forming a curable composite material having a porosity of less than 1.0% and then curing in a deautoclave at a temperature ranging from 60 ° C to 200 ° C. Use in.
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